外場(chǎng)下鎂合金凝固及錠坯制備

1 緒論
1.1 鎂及鎂合金概述
1.1.1 鎂及鎂合金的性質(zhì)及特點(diǎn)
1.1.2 鎂合金的分類(lèi)
1.1.3 鎂合金的用途
1.2 鎂合金凝固組織細(xì)化
1.2.1 化學(xué)方法細(xì)化
1.2.2 物理方法細(xì)化
1.3 超聲場(chǎng)在金屬材料制備過(guò)程中的應(yīng)用
1.3.1 功率超聲發(fā)展概述
1.3.2 功率超聲在液體中的基本機(jī)制
1.3.3 超聲場(chǎng)在金屬凝固過(guò)程中的應(yīng)用
1.4 電磁場(chǎng)在金屬材料制備過(guò)程中的應(yīng)用
1.4.1 不同形式電磁場(chǎng)在金屬凝固過(guò)程中的應(yīng)用
1.4.2 電磁場(chǎng)在半連續(xù)鑄造過(guò)程中的應(yīng)用
2 功率超聲在鎂合金熔體中的傳播與空化
2.1 超聲在鎂合金熔體內(nèi)的傳播行為
2.1.1 超聲在介質(zhì)中傳播的主要物理量
2.1.2 鎂合金熔體中變幅桿端面的超聲折反射行為
2.1.3 功率超聲在鎂合金熔體中的傳播特性
2.2 鎂合金熔體內(nèi)超聲空化
2.2.1 空化理論
2.2.2 空化泡運(yùn)動(dòng)方程推導(dǎo)
2.2.3 超聲在鎂合金熔體中的空化行為
2.2.4 空化效應(yīng)
2.3 鎂合金熔體中的聲流及其驅(qū)動(dòng)力
2.3.1 聲流的定義及分類(lèi)
2.3.2 聲流驅(qū)動(dòng)力推導(dǎo)
3 超聲場(chǎng)下鎂合金凝固組織演變
3.1 連續(xù)超聲處理對(duì)二元鎂合金凝固組織的影響
3.1.1 等溫合金熔體經(jīng)不同功率連續(xù)超聲處理的合金鑄態(tài)組織
3.1.2 等溫合金熔體經(jīng)不同時(shí)間連續(xù)超聲處理的合金鑄態(tài)組織
3.1.3 不同等溫合金熔體經(jīng)連續(xù)超聲處理的合金鑄態(tài)組織
3.1.4 合金降溫過(guò)程中連續(xù)超聲處理對(duì)合金凝固組織的影響
3.2 超聲場(chǎng)對(duì)工業(yè)鎂合金凝固組織及性能的影響
3.2.1 連續(xù)超聲處理對(duì)A280鎂合金組織及性能的影響
3.2.2 連續(xù)超聲處理對(duì)AS41鎂合金凝固組織的影響
3.2.3 連續(xù)超聲處理對(duì)A280鎂合金錠坯力學(xué)性能影響
3.2.4 連續(xù)超聲處理制備A280合金錠經(jīng)擠壓后組織及性能
3.3 脈沖超聲處理對(duì)A280合金組織及性能的影響
3.3.1 脈沖超聲處理對(duì)A280鎂合金凝固組織的影響
3.3.2 脈沖超聲處理對(duì)A280鎂合金錠坯力學(xué)性能的影響
3.4 超聲場(chǎng)作用下鎂合金凝固組織細(xì)化機(jī)理
4 鎂合金超聲一電磁半連續(xù)鑄造基礎(chǔ)理論
4.1 超聲場(chǎng)下半連續(xù)鑄造過(guò)程聲場(chǎng)控制方程
4.1.1 聲衰減與吸收
4.1.2 聲場(chǎng)的控制方程
4.2 低頻電磁半連續(xù)鑄造過(guò)程電磁控制方程
4.2.1 金屬熔體中的交變電磁場(chǎng)
4.2.2 電磁場(chǎng)與熔體交互作用
4.2.3 電磁場(chǎng)對(duì)熔體流動(dòng)的影響
4.2.4 低頻交變電磁場(chǎng)在鎂合金半連續(xù)鑄造過(guò)程中的應(yīng)用
4.3 半連續(xù)鑄造過(guò)程中流場(chǎng)與溫度場(chǎng)控制方程
4.4 半連續(xù)鑄造過(guò)程中合金凝固數(shù)學(xué)模型
4.5 數(shù)學(xué)模型的假設(shè)與簡(jiǎn)化
4.6 邊界條件
4.6.1 聲場(chǎng)計(jì)算的邊界條件
4.6.2 電磁場(chǎng)計(jì)算的邊界條件
4.6.3 流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的邊界條件
4.7 數(shù)值模擬的過(guò)程和方法
4.8 直徑為165mm的鎂合金鑄錠半連續(xù)鑄造過(guò)程數(shù)學(xué)模型
4.8.1 實(shí)驗(yàn)材料的物性
4.8.2 邊界條件
4.8.3 幾何模型及網(wǎng)格劃分
4.9 超聲場(chǎng)下鎂合金半連續(xù)鑄造數(shù)值模擬
4.9.1 鎂合金熔體中的超聲場(chǎng)及聲流驅(qū)動(dòng)力分布
4.9.2 超聲場(chǎng)對(duì)流場(chǎng)的影響
4.9.3 超聲場(chǎng)對(duì)溫度場(chǎng)的影響
4.9.4 不同超聲功率下的超聲場(chǎng)及其對(duì)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的影響
4.1 0超聲場(chǎng)在半連續(xù)鑄造過(guò)程中有效空化區(qū)域分析
4.1 0.1 超聲在鎂合金熔體中的空化閾
4.1 0.2 聲場(chǎng)分布及有效空化區(qū)域分析
4.1 1低頻電磁場(chǎng)對(duì)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的影響
4.1 1.1 電磁場(chǎng)及洛倫茲力分布
4.1 1.2 電磁場(chǎng)對(duì)流場(chǎng)的影響
4.1 1.3 電磁場(chǎng)對(duì)溫度場(chǎng)的影響
4.1 2超聲一低頻電磁組合場(chǎng)下鎂合金半連續(xù)鑄造數(shù)值模擬
4.1 2.1 超聲工具桿材質(zhì)對(duì)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的影響
4.1 2.2 功率超聲一低頻電磁組合場(chǎng)對(duì)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的影響
5 低頻電磁場(chǎng)下鎂合金半連續(xù)鑄造過(guò)程中傳熱與凝固
5.1 低頻電磁半連續(xù)鑄造及傳統(tǒng)半連續(xù)鑄造傳熱與凝固對(duì)比
5.1.1 液穴及兩相區(qū)形狀
5.1.2 兩相區(qū)及液相區(qū)內(nèi)溫度場(chǎng)
5.1.3 錠坯凝固組織
5.1.4 錠坯宏觀(guān)偏析
5.2 澆注溫度對(duì)傳熱與宏觀(guān)組織的影響
5.2.1 澆注溫度對(duì)液穴及兩相區(qū)的影響
5.2.2 澆注溫度對(duì)兩相區(qū)及液相區(qū)內(nèi)溫度場(chǎng)的影響
5.2.3 澆注溫度對(duì)錠坯宏觀(guān)組織的影響
5.2.4 澆注溫度對(duì)合金元素分布的影響
5.3 電磁頻率對(duì)傳熱與宏觀(guān)組織的影響
5.3.1 低頻電磁參數(shù)對(duì)液穴與兩相區(qū)形狀的影響
5.3.2 電磁頻率對(duì)兩相區(qū)與液相區(qū)內(nèi)溫度場(chǎng)的影響
5.3.3 電磁頻率對(duì)錠坯宏觀(guān)組織的影響
5.3.4 電磁頻率對(duì)合金元素分布的影響
5.4 電流強(qiáng)度對(duì)傳熱與宏觀(guān)組織的影響
5.4.1 電流強(qiáng)度對(duì)液穴與兩相區(qū)形狀的影響
5.4.2 電流強(qiáng)度對(duì)兩相區(qū)與液相區(qū)內(nèi)溫度場(chǎng)的影響
5.4.3 電流強(qiáng)度對(duì)錠坯宏觀(guān)組織的影響
5.4.4 電流強(qiáng)度對(duì)合金元素分布的影響
5.5 電磁場(chǎng)對(duì)結(jié)晶器傳熱的影響
6 超聲-低頻電磁場(chǎng)下鎂合金半連續(xù)鑄造工藝
6.1 單一低頻電磁場(chǎng)作用下鎂合金半連續(xù)鑄造工藝研究
6.1.1 低頻電磁和傳統(tǒng)半連續(xù)鑄造鎂合金鑄錠表面質(zhì)量
6.1.2 低頻電磁和傳統(tǒng)半連續(xù)鑄造鎂合金鑄錠宏觀(guān)組織
6.1.3 低頻電磁和傳統(tǒng)半連續(xù)鑄造鎂合金鑄錠微觀(guān)組織
6.1.4 低頻電磁和傳統(tǒng)半連續(xù)鑄造鎂合金鑄錠力學(xué)拉伸性能
6.1.5 低頻電磁和傳統(tǒng)半連續(xù)鑄造鎂合金鑄錠結(jié)晶相
6.1.6 不同低頻電磁參數(shù)下鑄錠宏觀(guān)組織
6.1.7 不同低頻電磁參數(shù)對(duì)鑄錠微觀(guān)組織的影響
6.1.8 不同低頻電磁參數(shù)對(duì)鑄錠宏觀(guān)偏析的影響
6.1.9 不同低頻電磁參數(shù)對(duì)鑄錠力學(xué)性能的影響
6.1.10 單一低頻電磁場(chǎng)作用下鎂合金半連續(xù)鑄造機(jī)理
6.2 單一超聲場(chǎng)作用下鎂合金半連續(xù)鑄造工藝研究
6.2.1 超聲和傳統(tǒng)半連續(xù)鑄造鎂合金鑄錠宏觀(guān)紐織
6.2.2 超聲和傳統(tǒng)半連續(xù)鑄造鎂合金鑄錠微觀(guān)組織
6.2.3 超聲場(chǎng)對(duì)鑄錠宏觀(guān)組織的影響
6.2.4 超聲場(chǎng)對(duì)鑄錠微觀(guān)組織的影響
6.2.5 超聲施振深度對(duì)鑄錠微觀(guān)組織的影響
6.2.6 超聲場(chǎng)對(duì)鑄錠力學(xué)性能的影響
6.3 低頻電磁-超聲組合場(chǎng)作用下鎂合金半連續(xù)鑄造工藝研究
6.3.1 組合場(chǎng)作用下鑄錠宏觀(guān)組織
6.3.2 組合場(chǎng)作用下鑄錠微觀(guān)組織
6.3.3 組合場(chǎng)作用下鑄錠力學(xué)性能
參考文獻(xiàn)